La fonderie (Sciences & Techniques)

« liquide/solide s'accompagne d'une légère contraction en volume : pour compenser cet effet, des injecteurs auxiliaires appelésintroduisent de l'alliage liquide supplémentaire autour de l'objet en contraction pour atteindre le volume final souhaité.

Une autrefaçon de gérer le problème de la contraction thermique est d'utiliser un moule légèrement plus grand que la pièce à créer, lacontraction en cours de refroidissement ramenant automatiquement la pièce aux dimensions désirées.

Pour évacuer les gaz quis'accumulent pendant la coulée, les moules comprennent de petits échappements appelés .

Une fois refroidi, le produit estrécupéré en ouvrant ou en brisant le moule, c'est le décochage.

Pour achever la pièce, il faut encore lui ôter le surplus de métalaccolé au niveau de la conduite de remplissage du moule (opération d'ébarbage), ainsi qu'enlever les aspérités, puis affiner sasurface et éliminer toute autre bavure de métal, par des procédés de sablage et de grenaillage.

Un traitement thermique de lasurface peut être effectué à ce stade ainsi que toute opération permettant le contrôle de la qualité.

La pièce moulée est alors prêteà être livrée. Un travail de précision La fonderie permet de fabriquer des objets de toutes les dimensions, allant des pièces fines de quelques grammes aux carters demoteurs et grandes chaudières pesant plusieurs centaines de tonnes.

Les formes complexes à reproduire sont obtenues par untravail en plusieurs étapes au niveau du moule : ainsi en est-il pour les pièces creuses ou contenant des évidements.

Dans le mouleprincipal, qui s'ouvre en deux moitiés, on dispose des noyaux, généralement en métal ou en sable réfractaire, qui représententl'emplacement des cavités à être aménagées lors de la coulée.

Une fois celle-ci effectuée, on enlève les noyaux, ce qui a poureffet de révéler les cavités.

Les moules les plus complexes sont constitués de multiples morceaux accolés, leurs châssis de sableétant fermés et maintenus serrés par des broches.

Les lignes de jointure entre les châssis refermés apparaissent souvent en reliefsur les pièces moulées et doivent être ultérieurement effacées ou polies par sablage. Dans un travail de précision, on obtient sur les objets moulés une finesse de reproduction ne déviant du modèle que de quelquesdixièmes, voire centièmes, de millimètres.

La modernisation des techniques de fonderie a permis d'introduire l'automaticité dansles opérations de modelage et de moulage, notamment pour les productions en grande série ainsi que les moulages particuliersdans leur formes (coquille, carapace). Les moules non permanents En fonderie, deux types de moules sont utilisés : les moules non permanents, dans lesquels une seule pièce à la fois n'est coulée etqui doivent être remplacés à chaque opération ; et les moules permanents qui permettent de couler successivement un grandnombre de pièces. Le moulage au sable, que nous avons décrit jusqu'à présent, est un exemple de moulage non permanent.

La matière premièreutilisée est un sable siliceux, mélangé à de l'argile et de l'eau pour lier les grains entre eux et augmenter la plasticité du moule.Outre le sable silico-argileux, les sables de zircon et de chromite sont également appréciés en raison de leur caractère réfractaire(bonne tenue aux hautes températures).

Une fois le moule façonné - portant l'empreinte du modèle à reproduire -, on peutl'utiliser tel quel (moulage au sable ), ou bien le cuire légèrement à la flamme, voire le sécher par étuvage pour le durcir (sable ou).

Alors que la formule du sable non cuit permet des reproductions d'une haute précision (au dixième de millimètre près), lesprocédés à base de sable cuit perdent en précision mais permettent de travailler les pièces les plus épaisses, jusqu'à plusieurstonnes de masse. Quelle que soit la variante utilisée, une fois la coulée effectuée et l'objet obtenu, le moule est détruit et le sable récupéré pour unusage ultérieur.

Plus précis encore que les moulages au sable, les moulages au plâtre sont destinés à la fabrication des pièces lesplus fines.

Dans le moulage au plâtre, le coulis est constitué de plâtre semi-hydraté, agrémenté d'un peu de sable siliceux pouraugmenter ses propriétés réfractaires, de silicate de sodium pour accélérer la prise, d'amiante pour compenser le retrait du plâtrelors de la solidification, et de talc pour améliorer la qualité de la surface.

Dans la technique de la cire perdue, on réalise le modèlepar injection de cire dans une empreinte métallique, puis ce modèle en cire est enrobé d'un matériau réfractaire (sable avec liantou résine) destiné à devenir le moule.

Une fois cette carapace durcie, la cire en est vidée par fusion (d'où le nom de ) et le mouleest prêt pour la coulée.

Procédé ancien, le moulage à la cire redevient à la mode, sa finesse d'exécution intéressant toutparticulièrement les industries aéronautique, chimique et nucléaire pour la fabrication de pièces de précision.

Dans un tout autredomaine, les chirurgiens utilisent également le moulage à la cire pour préparer certains éléments des prothèses. Les techniques les plus simples, comme le moulage au sable, présentent l'inconvénient de nécessiter un nouveau moule pourchaque pièce à fabriquer.

C'est donc naturellement que les hommes ont tenté de fabriquer des moules permanents, quirésisteraient à plusieurs coulées de métal liquide et permettraient de produire des objets moulés en grande série.. »